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May 24, 2023

Ottenere un fermo controllo sul processo

Tools and workpieces get plenty of attention in the machining industry, and

Utensili e pezzi ricevono molta attenzione nel settore della lavorazione meccanica, ed è giusto che sia così. Ma se si vuole che un processo di lavorazione abbia successo, è necessario considerare attentamente anche i dispositivi che li contengono. Se questi dispositivi non sono all'altezza dell'applicazione di taglio in questione, i risultati mancheranno l'obiettivo, lasciando potenzialmente i clienti insoddisfatti e i negozi con una macchia sulla loro reputazione.

I più recenti prodotti di portautensili e portapezzi sono disponibili in diversi tipi e offrono funzionalità progettate per soddisfare una varietà di sfide di lavorazione. Oltre a fornire una presa salda, alcuni dei dispositivi più sofisticati possono trasmettere dati chiave di lavorazione che aiutano le officine a monitorare i processi e seguirli fino alla conclusione.

Altri sviluppi nel modo in cui vengono modificati e creati i titolari hanno il potenziale per aiutare i negozi ad automatizzare le loro operazioni.

Alcuni degli sviluppi più recenti nel settore dei portautensili sono modifiche di prodotti familiari. Gli esempi includono le modifiche apportate alla linea di mandrini FPC offerti da Emuge-Franken USA, West Boylston, Mass. Questi mandrini a pinza brevettati sono fatturati come portautensili precisi che riducono al minimo il runout e le vibrazioni. Sono dotati di un meccanismo di bloccaggio a vite senza fine che fornisce elevata forza di bloccaggio e concentricità, secondo l'azienda.

Le ultime novità FPC includono l'introduzione di un'opzione dalla linea sottile con un collo conico da 4,5o volto a fornire un po' più di spazio libero nelle applicazioni di lavorazione a cinque assi. Emuge-Franken riferisce inoltre che recentemente sono stati aggiunti buchi di bilanciamento ai titolari di FPC di tipo HSK e Capto. Come suggerisce il nome, questi fori consentono di regolare i supporti in una macchina equilibratrice. Il bilanciamento è particolarmente utile nelle macchine ad alta velocità e laddove è necessaria una migliore concentricità per dimensioni dei pezzi estremamente precise, ha osservato Dan Doiron, responsabile dei prodotti di fresatura dell'azienda.

La chiave per ottenere le massime prestazioni da un utensile da taglio è scegliere il giusto portautensile. "I portautensili costituiscono una sorta di fondamento dell'assieme per il taglio dei metalli, pertanto è necessario che siano robusti e rigidi", ha osservato Brent Godfrey, specialista di prodotto per l'integrazione delle macchine presso Sandvik Coromant US, Mebane, Carolina del Nord. "Se il portautensili e l'assieme utensile hanno una buona rigidità alla flessione, quindi l'utensile e l'inserto rimarranno praticamente al centro verso il basso nel punto in cui stanno tagliando, anche se sono (soggetti a) elevate forze di taglio."

Da qui l'appello dei possessori di doppio contatto. Sono progettati in modo che il cono e la flangia del supporto siano entrambi in contatto con il mandrino della macchina. Durante la lavorazione, il doppio contatto aumenta notevolmente la rigidità, il che può migliorare la finitura superficiale e la precisione dimensionale e anche allungare la durata dell'utensile. Sebbene i portautensili a doppio contatto non siano una novità, secondo Godfrey ora sono progettate più macchine utensili per accettarli.

Quando sono necessari portautensili ad alte prestazioni, molte officine si rivolgono a mandrini idraulici come CoroChuck 930 di Sandvik Coromant, che sono dotati di un pistone interno che pressurizza il fluido idraulico in modo che il fluido applichi un'elevata forza di presa in modo uniforme attorno allo stelo dell'utensile. I mandrini idraulici e a calettamento "sono i mandrini con la massima precisione e il minor runout disponibili oggi", ha affermato Godfrey.

Ha aggiunto che i mandrini idraulici stanno diventando sempre più popolari tra i clienti. "Molto dipende dai componenti che devono lavorare", ha osservato. Questi componenti possono avere tolleranze strette o richiedere strumenti lunghi che possano raggiungere l'interno per forare o fresare una caratteristica.

In passato, il portautensile preferito per la fresatura era un adattatore per fresa con piano Weldon, che consente di tenere saldamente in posizione l'utensile con una vite laterale. Uno svantaggio di questa disposizione, tuttavia, è che la vite laterale spinge l'utensile leggermente fuori centro, provocando vibrazioni che riducono la durata dell'utensile e aumentano anche il runout durante la lavorazione, ha osservato Ronald West, senior global tooling product manager presso Kennametal Inc., con sede a Pittsburgh.

Al contrario, ha affermato West, il portautensili HydroForce di Kennametal utilizza l'idraulica per fornire una forza di bloccaggio uniforme su tutto il gambo dell'utensile, che può limitare il runout a meno di 3 µm. Insieme all'effetto smorzante del fluido idraulico, la forza di bloccaggio concentrica riduce al minimo anche le vibrazioni durante la lavorazione, il che può aumentare la durata dell'utensile del 30% rispetto a quella degli utensili tenuti negli adattatori per frese convenzionali, secondo West.